Andre Geim és Konstantin Novoselov a Manchesteri Egyetem tudósainak ítélték oda megosztva az idei fizikai Nobel-díjat - jelentették be kedden a Svéd Királyi Tudományos Akadémián Stockholmban. A tudósok a kétdimenziós grafénra, vagyis az egyetlen atom vastagságú grafitrétegre vonatkozó előremutató kísérleteiért érdemelték ki az elismerést.
A grafén a grafit egyik alkotóeleme, hiszen a grafit sok, egymásra rétegelt grafénlemezből áll - szemléltette a két tudós kísérleteinek tárgyát Bíró László Péter, az MTA doktora. A grafit egyatomnyi vastagságúra való szétbontásával egy olyan anyagot nyerünk, amely újszerű tulajdonságokkal rendelkezik, megváltozik például az elektronszerkezete - tette hozzá a Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet munkatársa. A Nobel-díjjal jutalmazott kutatók munkájának egyik jelentősége, hogy először sikerült ezt a különleges anyagot izolálniuk. - Grafént valójában már mindenki állított elő, aki valaha is írt grafitceruzával, a papírlapon azonban lehetetlen megtalálni azokat a rétegeket, amelyek csupán egyetlen atomnyi vastagságúak- mutatott rá a szakember.
Andre Geim és Konstantin Novoselov egy ragasztószalagot használtak, amelyet a grafithoz illesztve rétegenként próbálták szétválasztani a síkokat. Az így nyert, szinte átlátszó réteget egy szilíciumkristályhoz illesztették, amelyen meghatározott vastagságú oxid volt, így vált lehetővé, hogy az akár egyatomnyi vastagságú anyag olyan kontrasztot adjon, amely már látható az optikai mikroszkóp alatt. A grafén előállítása utat nyitott a kísérletek előtt: ezekből kiderült például, hogy az anyagban lévő elektronok úgy viselkednek, mint ha lassan haladó fotonok lennének, azaz nulla nyugalmi tömeggel rendelkeznek. A felfedezés lehetőséget ad az eddig a relativisztikus fizika tárgykörébe tartozó jelenségek egyszerű laboratóriumi körülmények között való vizsgálatára.
Az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézete számos kutatást végzett már a grafén lemezekkel. Az intézet Nanoszerkezetek osztályának munkatársai dolgozták ki azt a technológiát, amellyel nanométeres pontossággal megmunkálható a grafén lemez. Mind a mai napig ez az eljárás a létező legpontosabb nanomegmunkálási módszer grafén nanoszerkezetek létrehozására. Az eljárás egyik kidolgozója, Tapasztó Levente az eredményeiért 2008-ban Junior Príma-díjat vehetett át. A kutatóhely egyik legújabb, idei felfedezésének eredményeként kiderült, hogyan munkálható meg a grafénlemez olyan kémiai eljárások segítségével, amelyek jól meghatározott atomi szerkezetű éleket hoznak létre. Bíró László Péter elmondta: a munkát segíti, hogy hamarosan megnyílik az intézetben egy kutatólabor, amely koreai-magyar tudományos együttműködés keretében jön létre. A 32 millió forintos koreai támogatással megvalósuló laboratórium lehetőséget ad a világszínvonalú nanotechnológiai kutatásokra - mutatott rá Bíró László Péter, hangsúlyozva: az anyagok atomi pontosságú manipulációja olyan áttörés a kutatásban, amely húsz évvel ezelőtt még elképzelhetetlen volt, kizárólag a tudományos-fantasztikus művekben hallhattunk róla. A méretek érzékeltetésére azt mondta: egy nanométer úgy aránylik egy focilabda méretéhez, ahogy a focilabdáé a Föld méretéhez. A grafénnal kapcsolatos kutatások jelentősen írhatják át a tudományt, sőt néhány évtizeden belül a mindennapjainkat is.
A témában folytatott további magyar kutatási eredményekről itt olvashat.
www.nanotechnology.hu